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【分析】根据同位素的概念,同一周期原子半径的递变规律,同一主族氢化物的稳定性以及单质的熔沸点来
2011 年天津市高考化学试卷解析版
解答.
参考答案与试题解析 【解答】解:A、因铯的同位素具有相同的质子数,故A错;
一、选择题(共6小题,每小题6分,满分36分)
B、同周期元素(除0族元素外)从左到右,原子半径逐渐减小,故B对;
1.(6分)化学在人类生活中扮演着重要角色,以下应用正确的是( )
C、第VIIA族元素从上到下,非金属性在减弱,则其氢化物的稳定性逐渐减弱,故C错;
A.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅土吸收水果释放的乙烯,可达到水果保鲜的目的
D、第VIIA族元素从上到下,单质的熔点逐渐升高,故D错;
B.为改善食物的色、香、味并防止变质,可在其中加入大量食品添加剂
故选:B。
C.使用无磷洗衣粉,可彻底解决水体富营养化问题
【点评】本题考查元素周期律,明确常见主族元素的性质是解答的关键,注重基础,一个知识点掌握不好就
D.天然药物无任何毒副作用,可长期服用
可能做错,但难度不大.
【考点】F7:常见的生活环境的污染及治理;IC:乙烯的用途;KF:常见的食品添加剂的组成、性质和作用;
3.(6分)向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是( )
KG:药物的主要成分和疗效.
操作 现象 结论
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【专题】55:化学计算.
滴加BaCl 溶液 生成白色沉淀 原溶液中有SO 2﹣
2 4
【分析】A、从乙烯的性质和应用角度分析;
① 滴加氯水和CCl ,振荡、静置 下层溶液显紫色 原溶液中有I﹣
4
B、从加入大量添加剂是否对人体有害分析;
② 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应 火焰呈黄色 原溶液中有Na+、无K+
C、从导致水体富营养化的原因分析;
③ 滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试 试纸不变蓝 原溶液中无NH +
4
D、从天然药物是否有毒分析. 纸置于试管
④
【解答】解:A、乙烯是水果的催熟剂,高锰酸钾溶液能氧化乙烯,则可达到水果保鲜的目的,故A正确; A. B. C. D.
B、食品安全直接关系到我们的身体健康,食品添加剂的使用必须严格控制,故B错; 【考①点】DG:常见离子的②检验方法. ③ ④
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C、含磷洗衣粉的使用只是造成水体富营养化的原因之一,因此使用无磷洗衣粉,不可能彻底解决水体富营 【分析】 碳酸根离子、亚硫酸根离子、硫酸根离子、银离子等滴加BaCl 溶液,都成生成白色沉淀;
2
养化问题,故C错; 氯水中①的氯气和碘离子反应生成碘单质,四氯化碳把碘从水溶液中萃取出来而显紫色;
D、天然药物有的本身就有很大的毒性,不可食用,故D错。 ②用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈黄色,原溶液中有钠离子、无钾离子;
故选:A。 ③滴加稀氢氧化钠溶液,加热,试纸不变蓝,说明原溶液中无铵根离子。
【点评】本题考查常见食品添加剂、环境保护及治理等知识,题目但不不大,注意基础知识的积累. ④【解答】解:A、 中滴加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,不能说明原溶液中有硫酸根离子,因为碳酸根离
2.(6分)以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是( ) 子、亚硫酸根离子①、硫酸根离子、银离子等滴加氯化钡溶液,都成生成白色沉淀,故A错误;
A.第IA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子
B、 氯水中的氯气和碘离子反应生成碘单质,四氯化碳把碘从水溶液中萃取出来四氯化碳密度比水大,下
B.同周期元素(除0族元素外)从左到右,原子半径逐渐减小
层溶②液显紫色;所以滴加氯水和四氯化碳,下层溶液显紫色说明原溶液中有碘离子,故B正确;
C.第ⅦA族元素从上到下,其氢化物的稳定性逐渐增强 C、 黄色火焰可以覆盖K+的浅紫色火焰,故检验K+需通过蓝色钴玻璃观察火焰,正确操作为:用洁净铂
D.同主族元素从上到下,单质的熔点逐渐降低
丝蘸③取溶液进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈黄色,原溶液中有钠离子、无钾离子,故C错误;
【考点】33:同位素及其应用;73:同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系;74:同一主族内元
D、 氨气极易溶于水,若溶液中含有少量的NH +时,滴加稀NaOH溶液不会放出NH ,故D错误;
4 3
素性质递变规律与原子结构的关系;8F:原子结构与元素周期律的关系.
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故选④:B。【点评】本题考查硫酸根离子、碘离子、钠离子和铵根离子的检验,要掌握常见离子的检验方法,注意排除 【分析】根据温度与离子积的关系、氧化还原反应、离子共存、酸碱混合 pH的计算来分析,并利用铝粉能
其它离子的干扰。 产生H 的溶液来分析溶液的酸碱性.
2
4.(6分)25℃时,向10mL 0.01mol/L KOH溶液中滴加0.01mol/L苯酚溶液,混合溶液中粒子浓度关系正确 【解答】解:A、因水的离子积常数只与温度有关,温度越高,K 越大,故A错误;
w
的是( ) B、因二氧化硫具有还原性,碘单质具有氧化性,则SO 通入碘水中生成SO 2﹣,故B错误;
2 4
A.pH>7时,c(C
6
H
5
O﹣)>c(K+)>c(H+)>c(OH﹣) C、因加入铝粉能产生H
2
的溶液可能是强酸性溶液,也可能是强碱性溶液,在强酸性溶液中不可能存在AlO
2
B.pH<7时,c(K+)>c(C
6
H
5
O﹣)>c(H+)>c(OH﹣) ﹣和NO
3
﹣,在强碱性溶液中,离子之间互不反应,可以大量共存,故C正确;
C.V[C 6 H 5 OH(aq)]=10mL时,c(K+)=c(C 6 H 5 O﹣)>c(OH﹣)=c(H+) D、100℃时,K w =1×10﹣12,pH=2的盐酸中H+的浓度为0.01mol/L,pH=12的NaOH溶液中OH﹣的浓度为
D.V[C 6 H 5 OH(aq)]=20mL时,c(C 6 H 5 O﹣)+c(C 6 H 5 OH)=2c(K+) 1mol/L,则等体积混合后碱过量,溶液显碱性,故D错误;
【考点】DN:离子浓度大小的比较. 故选:C。
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【分析】根据酸碱反应后溶液的PH来分析溶液中的溶质,然后利用盐的水解和弱电解质的电离及溶液中电 【点评】本题考查知识点较多,符合高考的命题思路,注重对溶液中水的电离、pH的计算、离子共存、溶
荷守恒来分析混合溶液中粒子浓度关系. 液中的氧化还原反应等重要考点的考查,有助于对专题知识点的训练.
【解答】解:A、溶液的PH>7时溶质可能为苯酚钠或苯酚钾与KOH的混合液,则溶液中一定存在c(OH 6.(6分)向绝热恒容密闭容器中通入SO 和NO ,一定条件下使反应SO (g)+NO (g) SO (g)+NO
2 2 2 2 3
﹣)>c(H+),故A错误; (g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图所示.由图可得出的正确结论是( ⇌)
B、溶液的PH<7时溶质为苯酚钾与苯酚的混合液,且苯酚的电离程度大于苯酚钾的水解,则c(H+)>c
(OH﹣),再由电荷守恒可知c(C H O﹣)>c(K+),故B错误;
6 5
C、当苯酚溶液10mL,二者恰好完全反应,溶液中的溶质为苯酚钾,由苯酚根离子的水解可知 c(K+)>c
(C H O﹣),故C错误;
6 5
D、当苯酚溶液20mL,苯酚的物质的量恰好为钾离子物质的量的2倍,则由物料守恒可知c(C H O﹣)+c
6 5 A.反应在c点达到平衡状态
(C H OH)=2c(K+),故D正确;
6 5 B.反应物浓度:a点小于b点
故选:D。
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
【点评】本题考查溶液中离子浓度大小的比较,学生明确酸碱之间的反应,准确判断溶液中的溶质并利用水
D.△t =△t 时,SO 的转化率:a~b段小于b~c段
1 2 2
解、电荷守恒、物料守恒等知识即可解答.
【考点】C7:化学平衡建立的过程;CH:化学反应速率变化曲线及其应用.
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5.(6分)下列说法正确的是( )
【专题】16:压轴题.
A.25℃时NH Cl溶液的K 大于100℃时NaCl溶液的K
4 w w 【分析】由题意可知一个反应前后体积不变的可逆反应,由于容器恒容,因此压强不影响反应速率,所以在
B.SO 通入碘水中,反应的离子方程式为SO +I +2H O═SO 2﹣+2I﹣+4H+
2 2 2 2 3 本题中只考虑温度和浓度的影响.结合图象可知反应速率先增大再减小,因为只要开始反应,反应物浓度就
C.加入铝粉能产生H 的溶液中,可能存在大量的Na+、Ba2+、AlO ﹣、NO ﹣
2 2 3 要降低,反应速率应该降低,但此时正反应却是升高的,这说明此时温度的影响是主要的,由于容器是绝热
D.100℃时,将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液显中性
的,因此只能是放热反应,从而导致容器内温度升高反应速率加快.
【考点】49:离子方程式的书写;DP:离子共存问题.
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【专题】16:压轴题.
对应的正反应速率显然还在改变,故一定未达平衡,故A错误;B、a到b时正反应速率增加,反应物浓度随时间不断减小,故B错误; 【专题】11:推断题.
C、从a到c正反应速率增大,之后正反应速率减小,说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓 【分析】A俗称磁性氧化铁,即为Fe O ;能与氢氟酸反应且不溶于水的酸性氧化物是SiO ,即E为SiO ,
3 4 2 2
度减小对正反应速率的影响,说明该反应为放热反应,即反应物的总能量高于生成物的总能量,故C错误; 根据框图中的转化关系,可知 X为Fe、Y为O 、Z为Si、D为硝酸、M为Na SiO 、G为硝酸铁,R为
2 2 3
D、随着反应的进行,正反应速率越快,消耗的二氧化硫就越多,则SO 2 的转化率将逐渐增大,故D正确; H 2 SiO 3 ,结合对应的物质的性质以及题目要求可解答该题.
故选:D。 【解答】解:A俗称磁性氧化铁,即为Fe O ;能与氢氟酸反应且不溶于水的酸性氧化物是SiO ,即E为
3 4 2
【点评】本题考查化学反应速率图象分析,为高频考点,正确理解图象含义及曲线变化趋势是解本题关键, SiO ,根据框图中的转化关系,可知X为Fe、Y为O 、Z为Si、D为硝酸、M为Na SiO 、G为硝酸铁,R
2 2 2 3
题目难度不大. 为H SiO ,
2 3
二、解答题(共4小题,满分64分)
(1)组成单质Y的元素为O元素,原子核外有2个电子层,最外层电子数为6,位于元素周期表中第二周期,
7.(14分)如图1中X、Y、Z为单质,其余为化合物,它们之间存在如图1转化关系(部分产物已略去).
第ⅥA族,M为Na SiO ,存在的化学键类型为离子键和共价键,R为H SiO ,
2 3 2 3
其中,A俗称磁性氧化铁;E是不溶于水的酸性氧化物,能与氢氟酸反应.
故答案为:第二周期第ⅥA族;离子键和共价键; H SiO ;
2 3
(2)Z为Si,Z与H 反应转化为SiH ,SiH 的电子式为 ,故答案为: ;
2 4 4
(3)Fe O 在高温下可与铝发生铝热反应,Fe O 与1mol Al反应转化为Fe时(所有物质均为固体),放出
3 4 3 4
akJ热量,则8molAl反应可以放出8aKJ的热量,所以热化学方程式为8Al(s)+3Fe O (s)=9Fe(s)
3 4
+4Al O (s),△H=﹣8a kJ/mol,
2 3
回答下列问题: 故答案为:8Al(s)+3Fe 3 O 4 (s)=9Fe(s)+4Al 2 O 3 (s),△H=﹣8a kJ/mol;
(1)组成单质Y的元素在周期表中的位置是 第二周期第Ⅵ A 族 ;M中存在的化学键类型为 离子键和 (4)四氧化三铁和稀硝酸反应是氧化物中的二价铁元素被氧化到最高价,硝酸中氮元素被还原到+2价,反
共价键 ;R的化学式是 H 2 SiO 3 . 应的离子方程式为:3Fe 3 O 4 +28H++NO 3 ﹣=9Fe3++NO↑+14H 2 O,
故答案为:3Fe O +28H++NO ﹣=9Fe3++NO↑+14H O;
3 4 3 2
(5)铁和稀硝酸反应,开始铁全部被硝酸氧化为硝酸铁,故开始阶段Fe2+的量为0,随着铁的加入,多余的
(2)一定条件下,Z与H 反应转化为ZH .ZH 的电子式为 .
2 4 4 铁又和Fe3+反应而生成Fe2+,故Fe2+的量逐渐会增大直至到最大值,以后不变,反应过程中生成的气体为
(3)已知A与1mol Al反应转化为X时(所有物质均为固体),放出akJ热量,写出该反应的热化学方程
式: 8A l ( s ) +3F e O ( s )= 9F e ( s ) +4A l O ( s ),△ H =﹣ 8akJ/mo l . NO,令Fe2+的最大物质的量为xmol,根据电子转移守恒可知,NO的物质的量 ,根据N元素守恒
3 4 2 3
(4)写出A和D的稀溶液反应生成G的离子方程式: 3F e O +28H + +NO ﹣ = 9F e 3 + +NO ↑ +14H O .
3 4 3 2
(5)向含4mol D的稀溶液中,逐渐加入X粉末至过量,假设生成的气体只有一种,请在图 2坐标系中画出
n(X2+)随n(X)变化的示意图,并标出n(X2+)的最大值. 可知: 2x mol=4 mol,解得 x=1.5,故 n(Fe2+)随 n(Fe)变化的示意图为:
【考点】GS:无机物的推断.
菁优网版权所有(5)写出A和F的结构简式:A. ;F. .
, (6)D的苯环上有两种氢,它所含官能团的名称为 羟基、氯原子 ;写出a、b所代表的试剂:a. C l
2
;b. NaOH .
II.按如下路线,由C可合成高聚物H:
C G H
故答案为: .
(7)C→G的反应类型为 消去反应 .
【点评】本题考查无机物的推断,侧重物质转化和性质的考查,侧重铝热反应及硅及其化合物转化的考查,
(5)为易错点,注意根据反应的方程式计算,题目难度中等.
(8)写出G→H的反应方程式: .
8.(18分)已知:RCH COOH +RCl→ +NaCl
2
【考点】HB:有机物的推断;HC:有机物的合成;I6:取代反应与加成反应;I7:消去反应与水解反应.
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I.冠心平F是降血脂、降胆固醇的药物,它的一条合成路线如下:
【专题】16:压轴题.
【分析】根据质量和生成气体的体积结合化学方程式可计算A的分子式为C H O ,B是氯代羧酸,且核磁共
4 8 2
(1)A为一元羧酸,8.8gA与足量NaHCO 3 溶液反应生成2.24L CO 2 (标准状况),A的分子式为 C 4 H 8 O 2 振氢谱有两个峰,可推出 B 的结构简式为 ,进而确定 A 为 ,C 为
.
(2)写出符合A分子式的所有甲酸酯的结构简式: .
( 3 ) B 是 氯 代 羧 酸 , 其 核 磁 共 振 氢 谱 有 两 个 峰 , 写 出 B→ C 的 反 应 方 程 式 : ,F为 ,由E的结构简式和D的苯环上有两种氢,
可以确定D为 ,结合有机物的结构判断具有的性质.
【解答】解:(1)设A的分子式为C H O ,则有:
. n 2n 2
C n H 2n O 2 +NaHCO 3 →C n H 2n﹣1 O 2 Na+CO 2 ↑+H 2 O
(4)C+E→F的反应类型为 取代反应 .
(14n+32)22.4L8.8 2.24L
则 ,
= (5)由题中推断可知A为 ,F为 ,
解得n=4,即A的分子式为C H O ,故答案为:C H O ;
4 8 2 4 8 2
故答案为: ; ;
(2)A分子式为C H O ,所有甲酸酯的结构为 ,R为丙基,有两种,可为﹣CH CH CH 或﹣CH
4 8 2 2 2 3
(6)由E的结构简式和D的苯环上有两种氢,可以确定D为 ,其中含有的官能团有羟基和氯
(CH )CH ,所以同分异构体有 两种,
3 3 原子;是苯酚和Cl 反应的产物,与NaOH或Na CO 溶液反应生成E.
2 2 3
故答案为:羟基、氯原子; Cl ;NaOH溶液;
2
故答案为: ;
(7)C在NaOH乙醇溶液中加热发生消去反应,生成 (G),故答案为:消去反
应;
(3)根据B是氯代羧酸,且核磁共振氢谱有两个峰,可推出 B的结构简式为 ,进而确定A
(8)G加聚生成H,反应的化学方程式为 ,
为 ,C为 ,F为 ,B与C发生酯
故答案为: .
【点评】本题考查有机物的合成,题目难度较大,本题注意根据题给信息,采用正推的方法推断,正确推断
A的组成和结构是解答该题的关键.
9.(18分)某研究性学习小组为合成1﹣丁醇,查阅资料得知一条合成路线:
化反应,反应的化学方程式为 ,
CH CH=CH +CO+H CH CH CH CHO CH CH CH CH OH;
3 2 2 3 2 2 3 2 2 2
故答案为: ; CO的制备原理:HCOOH CO↑+H 2 O,并设计出原料气的制备装置(如图)。
请填写下列空白:
(4)C+E→F的反应可看成 取代﹣Cl的反应,故答案为:取代反应;
(1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2﹣丙醇,从中选择合适的试剂制备氢气、丙烯,写出化【分析】(1)制备氢气选用锌粒和稀盐酸;制备丙烯选用2﹣丙醇和浓硫酸;
学反应方程式: Zn+2HC l = ZnC l +H ↑ , ( CH ) CHOH CH = CHCH ↑ +H O 。
2 2 3 2 2 3 2
(2)在题给装置中,a的作用保持分液漏斗和烧瓶内的气压相等,以保证分液漏斗内的液体能顺利加入烧瓶
中;b主要是起安全瓶的作用,以防止倒吸;c为除去CO中的酸性气体,选用NaOH溶液,d为除去CO中
(2)若用以上装置制备干燥纯净的CO,装置中a和b的作用分别是 恒压,防倒吸 。c和d中盛装的试剂
的H O,试剂选用浓硫酸;若用题给装置制备H ,则不需要酒精灯;
2 2
分别是 NaOH 溶液,浓 H SO 。若用以上装置制备H ,气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是 分液漏
2 4 2
(3)检验丙烯和少量SO 、CO 及水蒸气组成的混合气体各成分时,应首先选 无水CuSO 检验水蒸气,
2 2 4
斗、蒸馏烧瓶 ;在虚线框内画出收集干燥H 的装置图 。
2
然后用 品红溶液检验 SO ,并用 饱和Na SO 溶液除去SO ;然后用 石④灰水检验CO ,用 酸性
2 2 3 2 2
(3)制丙烯时,还产生少量SO 、CO 及水蒸气,该小组用以下试剂检验这四种气体,混合气体通过试剂的
2 2
KMnO ⑤溶液检验丙烯; ① ③ ②
4
顺序是 (填序号)。
(4)题给合成正丁醛的反应为气体体积减小的放热反应,为增大反应速率和提高原料气的转化率;
饱和N④a 2 S⑤O 3①溶③液 ② 酸性KMnO 4 溶液 石灰水 无水CuSO 4 品红溶液
(5)饱和NaHSO 溶液形成沉淀,然后通过过滤即可除去;1﹣丁醇和乙醚的沸点相差很大,因此可以利用
3
①(4)合成正丁醛的反应②为正向放热的可逆反应③,为增大反应④速率和提高原⑤料气的转化率,你认为应该采用
蒸馏将其分离开。
的适宜反应条件是 b 。
【解答】解:(1)氢气可用活泼金属锌与非氧化性酸盐酸通过置换反应制备,氧化性酸如硝酸和浓硫酸与
a.低温、高压、催化剂 b.适当的温度、高压、催化剂
锌反应不能产生氢气,方程式为Zn+2HCl=ZnCl +H ↑;2﹣丙醇通过消去反应即到达丙烯,方程式为:
c.常温、常压、催化剂 d.适当的温度、常压、催化剂 2 2
(5)正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1﹣丁醇粗品。为纯化1﹣丁醇,该小组查阅文献得知: R﹣
(CH ) CHOH CH =CHCH ↑+H O,故答案为:Zn+2HCl=ZnCl +H ↑;(CH ) CHOH CH =
CHO+NaHSO (饱和)→RCH(OH)SO Na↓; 沸点:乙醚34℃,1﹣丁醇 118℃,并设计出如下①提纯路 3 2 2 3 2 2 2 3 2 2
3 3
②
线:
CHCH ↑+H O;
3 2
(2)甲酸在浓硫酸的作用下通过加热脱水即生成CO,由于甲酸易挥发,产生的CO中必然会混有甲酸,所
试剂1为 饱和 NaHSO 溶液 ,操作1为 过滤 ,操作2为 萃取 ,操作3为 蒸馏 。
3
以在收集之前需要除去甲酸,可以利用NaOH溶液吸收甲酸。又因为甲酸易溶于水,所以必需防止液体倒流,
即b的作用是防止倒吸,最后通过浓硫酸干燥CO.为了使产生的气体能顺利的从发生装置中排出,就必需
保持压强一致,因此a的作用是保持恒压;若用以上装置制备氢气,就不再需要加热,所以此时发生装置中
的玻璃仪器名称是分液漏斗和蒸馏烧瓶;氢气密度小于空气的,因此要收集干燥的氢气,就只能用向下排空
气法,而不能用排水法收集;
故答案为:恒压,防倒吸; NaOH溶液,浓H SO ;分液漏斗、蒸馏烧瓶; ;
2 4
(3)检验丙烯可以用酸性KMnO 溶液,检验SO 可以用酸性KMnO 溶液褪色、品红溶液或石灰水,检验
4 2 4
CO 可以石灰水,检验水蒸气可以无水CuSO ,所以在检验这四种气体必需考虑试剂的选择和顺序。只要通
2 4
【考点】PF:常见气体的检验;Q1:气体发生装置;Q4:气体的净化和干燥;U3:制备实验方案的设计.
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过溶液,就会产生水蒸气,因此先检验水蒸气;然后检验 SO 并在检验之后除去SO ,除SO 可以用饱和
2 2 2
【专题】16:压轴题.Na SO 溶液,最后检验CO 和丙烯,因此顺序为 , (5)用Fe做电极的原因为 阳极反应为 F e ﹣ 2 e ﹣ ═ F e 2 + ,提供还原剂 F e 2 + 。
2 3 2
故答案为: ; ④⑤①③② (6)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释) 2H + +2 e ﹣ ═ H ↑ ,溶液中同时生成的沉淀还
2
(4)由于反④应⑤是①一③个体②积减小的可逆反应,所以采用高压,有利于增大反应速率和提高原料气的转化率; 有 F e ( OH ) 。
3
正向反应是放热反应,虽然低温有利于提高原料气的转化率,但不利于增大反应速率,因此要采用适当的温 【考点】CG:化学平衡状态的判断;DI:电解原理;FE:"三废"处理与环境保护.
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度;催化剂不能提高原料气的转化率,但有利于增大反应速率,缩短到达平衡所需要的时间,故正确所选项 【专题】16:压轴题.
是b; 【分析】(1)根据外界条件对平衡的影响来考虑平衡移动方向,从而确定离子浓度大小,进而确定颜色变
故答案为:b; 化;
(5)粗品中含有正丁醛,根据所给的信息利用饱和NaHSO
3
溶液形成沉淀,然后通过过滤即可除去;由于饱 (2)判断平衡状态的方法:V正 =V逆 ,或各组分的浓度保持不变,即能变的量保持不变则说明已达平衡;
和NaHSO 溶液是过量的,所以加入乙醚的目的是萃取溶液中的 1﹣丁醇。因为1﹣丁醇和乙醚的沸点相差很 (3)根据得失电子守恒来计算;
3
大,因此可以利用蒸馏将其分离开。
(4)根据溶度积常数进行计算;
故答案为:饱和NaHSO 溶液;过滤;萃取;蒸馏。 (5)阳极是活性电极时,阳极本身失电子,生成阳离子;
3
【点评】本题考查有机物合成方案的设计,题目难度较大,综合性较强,答题时注意把握物质的分离、提纯
(6)溶液PH升高的原因是溶液中氢离子浓度减少,即氢离子在阴极得电子,PH升高,氢氧根离子浓度增
大,离子浓度幂的乘积大于溶度积,所以金属阳离子会生成氢氧化物沉淀。
方法,把握物质的性质的异同是解答该题的关键。
10.(14分)工业废水中常含有一定量的Cr O 2﹣和CrO 2﹣,它们会对人类及生态系统产生很大损害,必须进 【解答】解:(1)c(H+)增大,平衡2CrO 4 2﹣(黄色)+2H+ Cr 2 O 7 2﹣(橙色)+H 2 O右移,溶液呈橙色;
2 7 4
行处理。常用的处理方法有两种。
(2)平衡时各物质的浓度不再改变,即溶液的颜色不再改变;⇌
(3)根据电子得失守恒可知,还原 1molCr O 2﹣离子得到 Cr3+,得电子:2×(6﹣3)=6mol,需要
2 7
方法1:还原沉淀法:该法的工艺流程为:CrO 2﹣ Cr O 2﹣ Cr3+ Cr(OH) ↓其中第 步存在
4 2 7 3
FeSO •7H O的物质的量为:6÷(3﹣2)=6;
4 2
①
平衡:2CrO 4 2﹣(黄色)+2H+ Cr 2 O 7 2﹣(橙色)+H 2 O (4)当c(Cr3+)=10﹣5mol/L时,溶液的c(OH﹣) mol/L,c(H+)═ ,pH=5,即
(1)若平衡体系的pH=2,该⇌溶液显 橙 色。
(2)能说明第 步反应达平衡状态的是 c 。
要使c(Cr3+)降至10﹣5mol/L,溶液的pH应调至5;
a.Cr
2
O
7
2﹣和C①rO
4
2﹣的浓度相同 b.2v(Cr
2
O
7
2﹣)=v(CrO
4
2﹣) c.溶液的颜色不变 (5)在电解法除铬中,铁作阳极,阳极反应为Fe﹣2e﹣═Fe2+,以提供还原剂Fe2+;
(3)第 步中,还原1molCr 2 O 7 2﹣离子,需要 6 mol的FeSO 4 •7H 2 O。 (6)在阴极附近溶液pH升高的原因是水电离产生的H+放电生成H 2 的同时,大量产生了OH﹣,所以溶液中
(4)第② 步生成的Cr(OH)
3
在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)
3
(s) Cr3+(aq)+3OH﹣ 的Fe3+也将转化为Fe(OH)
3
沉淀。
(aq) ③ ⇌
故答案为:(1)橙;(2)c;(3)6;(4)5;(5)阳极反应为Fe﹣2e﹣═Fe2+,提供还原剂Fe2+;(6)
常温下,Cr(OH) 的溶度积K =c(Cr3+)•c3(OH﹣)=10﹣32,要使c(Cr3+)降至10﹣5mol/L,溶液的 2H++2e﹣═H ↑;Fe(OH) 。
3 sp 2 3
pH应调至 5 。 【点评】本题综合考查了化学平衡原理、氧化还原反应、沉淀溶解平衡和电化学知识等内容。分析时要根据
方法2:电解法,该法用Fe做电极电解含Cr O 2﹣的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产 题给信息,结合相关原理进行解答。
2 7
生Cr(OH) 沉淀。
3